電力電纜故障點(diǎn)的測(cè)尋方法

1、電力電纜故障點(diǎn)的測(cè)尋方法摘要：針對(duì)電力電纜在施工及生產(chǎn)運(yùn)行中出現(xiàn)的各類故障，該文詳細(xì)介紹了測(cè)尋故障時(shí)的粗測(cè)和精測(cè)方法，并列舉了惠斯登電橋法和聲測(cè)法的實(shí)例。 隨著城鎮(zhèn)的發(fā)展，用電量愈來(lái)愈大，架空線受到城鎮(zhèn)地面、空間、環(huán)境保護(hù)、安全及美觀的限制，因此在城鎮(zhèn)中大量采用交聯(lián)電力電纜。無(wú)論是在電纜施工還是在生產(chǎn)運(yùn)行中，都會(huì)出現(xiàn)故障，因此及時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)尋到電纜故障點(diǎn)具有重要意義。 1 原因分析 由于外力破壞，或電纜施工時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格按照工藝要求而留下隱患；電力電纜老化使絕緣性能降低；大氣過(guò)電壓、操作過(guò)電壓等都會(huì)使電纜產(chǎn)生擊穿。這種擊穿一般分為高阻擊穿和低阻擊穿，用萬(wàn)能表電阻檔測(cè)量絕緣電阻 < 10 kw

2、者為低阻擊穿；> 10 kw不能用低壓脈沖法測(cè)量的為高阻擊穿。對(duì)擊穿故障點(diǎn)的定位可分為兩步：先粗測(cè)電纜故障點(diǎn)位置范圍，然后精測(cè)故障點(diǎn)的精確位置。 2 粗測(cè)方法 電橋法。用低壓電橋測(cè)電纜低阻擊穿，主要是利用電阻的大小跟電纜的長(zhǎng)度成正比，利用電橋原理測(cè)出故障相電纜的端部與故障點(diǎn)之間的電阻大小，并將它與無(wú)故障相做比較，進(jìn)而確定故障點(diǎn)距離的原理進(jìn)行的。用電容電橋測(cè)電纜開(kāi)路、斷線，當(dāng)電纜呈斷路性質(zhì)時(shí)，由于直流電橋測(cè)量臂未能構(gòu)成直流通路，所以，采用電阻電橋法將無(wú)法測(cè)量出故障距離，只有采用電容電橋法，并用高壓電橋法測(cè)泄漏性高阻擊穿。 駐波法。根據(jù)微波傳輸線原理，利用傳輸線的駐波諧振現(xiàn)象，對(duì)故障電纜進(jìn)行

3、測(cè)試，本法適用于測(cè)低阻及開(kāi)路故障。 脈沖法。利用傳輸線的特性阻抗發(fā)生變化時(shí)的回波現(xiàn)象，在電纜芯線中加上一定的電壓，使其不擊穿而產(chǎn)生放電故障。放電脈沖在電纜中傳播及反射，用數(shù)字示波器測(cè)出三個(gè)脈沖的位置比例，算出故障點(diǎn)的位置（和局放故障點(diǎn)的方法一樣），本法適于高阻擊穿。 閃絡(luò)法。用直閃法測(cè)閃絡(luò)性高阻故障；用沖閃法測(cè)泄漏性高阻故障，即能測(cè)試電纜所有故障，此法能解決其他方法難于解決的高阻故障。 簡(jiǎn)易辦法。不需要特殊設(shè)備，將電纜加電壓將故障點(diǎn)反復(fù)擊穿，并燒穿后，在電纜兩端接入3 V電池（或蓄電池）的同時(shí)，用兩個(gè)數(shù)字毫伏表同時(shí)測(cè)量電纜兩端芯線對(duì)銅帶的電壓，這兩個(gè)電壓的比值即為故障點(diǎn)到兩端的距離比，一般誤差

4、在3 m以內(nèi)。 3 精測(cè)定位法 音頻法。主要用于低阻故障，測(cè)電纜開(kāi)路、斷路故障的定位，用音頻信號(hào)發(fā)生器發(fā)送音頻電流，電力電纜會(huì)發(fā)出電磁波，在電力電纜故障點(diǎn)附近的地面上用探頭（電感式線圈）沿被測(cè)電力電纜走向接受電磁場(chǎng)變化的信號(hào)，將信號(hào)放大后送入耳機(jī)或指示儀表檢測(cè)信號(hào)的變化情況，根據(jù)耳機(jī)中聲響的強(qiáng)弱或儀表指示值的大小定出故障的位置。在電力電纜故障點(diǎn)音頻信號(hào)最強(qiáng)。 聲測(cè)法。主要用于高阻故障。加脈沖直流高壓于故障電纜芯線和銅帶之間，使故障點(diǎn)產(chǎn)生間歇放電，引起電磁波輻射和機(jī)械的音頻振動(dòng)，在地面用聲波接收器探頭拾取震波，根據(jù)震波強(qiáng)弱很容易準(zhǔn)確判定故障點(diǎn)的位置。 4 實(shí)際運(yùn)用 某10 kV電纜B相接地故障。

5、停電后檢查，發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)正常，電纜A、C兩相對(duì)地絕緣合格，B相對(duì)地絕緣為0，用萬(wàn)用表測(cè)電阻只有310 ，此故障類型為單相低電阻接地故障。 針對(duì)電纜故障類型，決定首先采用惠斯登電橋法來(lái)初步確定故障點(diǎn)范圍，然后，用聲測(cè)法來(lái)精確判定故障點(diǎn)位置。 4.1 粗測(cè)惠斯登電橋法 接線圖如圖1所示。 此主題相關(guān)圖片如下：01.jpg試驗(yàn)設(shè)備： ·保珈瑪750型直流穩(wěn)壓電源E； ·雙擲開(kāi)關(guān)K； ·電阻箱：測(cè)量臂電阻R2； ·比例臂電阻R1； ·單臂電橋內(nèi)的檢流計(jì)G； ·滑線電阻器：檢流計(jì)靈敏度調(diào)整電阻Rf； 計(jì)算方法：電橋平衡時(shí)，X = 2LR1/(R1R

6、2)。 在M側(cè)測(cè)量的數(shù)據(jù)：將N側(cè)A、B兩相電纜用線短接，E取直流200 V，R1為400 ，R2為970 ，代入上式計(jì)算出接地故障點(diǎn)在距離N側(cè)0.58L處。 在N側(cè)測(cè)量的數(shù)據(jù)：將M側(cè)A、B兩相電纜用線短接，E取直流200 V，R1為442 ，R2為1371 ，同樣代入上式計(jì)算出接地故障點(diǎn)在距離M側(cè)0.48L處（即N側(cè)為0.52L處）。 為消除試驗(yàn)引線及短接線等測(cè)量誤差，取兩側(cè)測(cè)量的平均值，得出接地故障點(diǎn)大約在距N側(cè)0.55L處。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)此電纜長(zhǎng)度為379 m，也就是說(shuō)接地故障點(diǎn)大約在距N側(cè)208 m處。 4.2 精測(cè)聲測(cè)法 為精確判定故障點(diǎn)位置，需用聲測(cè)法，具體方法如下： 接線圖如圖2。 此

7、主題相關(guān)圖片如下：02.jpg試驗(yàn)設(shè)備： ·試驗(yàn)變壓器B：220 V/50 kV，5 kVA； ·水阻R：0.10.5 M； ·球隙G：放電電壓20 kV； ·電容C：用電纜A相； ·硅二級(jí)管D：2DL100/1； ·電阻分壓器：50 kV/100 V。 測(cè)試方法： 先調(diào)整好球隙G的放電電壓為20 kV，按試驗(yàn)接線圖接好線，升壓，當(dāng)電容器C充電到一定電壓時(shí)，球隙擊穿，電容器電壓在B相電纜上，產(chǎn)生火花放電（放電頻率一般為23次/s），引起電磁波輻射和機(jī)械的音頻振動(dòng)，同時(shí)沿電纜線路用聲波接收器探頭拾取震波，根據(jù)震波強(qiáng)弱判定故障點(diǎn)。 注意事

8、項(xiàng)：試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)在額定容量?jī)?nèi)，應(yīng)監(jiān)視調(diào)壓器和電源線的溫度。 試驗(yàn)變壓器及電纜內(nèi)護(hù)層可靠接地。 查找結(jié)果：用聲測(cè)法查出B相接地故障點(diǎn)位置是在距N側(cè)205 m。 打開(kāi)蓋板后，發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)處電纜外表有一洞眼，并對(duì)地有放電痕跡。經(jīng)分析，故障原因是由于負(fù)責(zé)中間頭制作的施工單位施工質(zhì)量不合格，運(yùn)行中接頭發(fā)熱損傷了電纜絕緣引起接地故障。 5 結(jié)論 惠斯登電橋法只適用于查找電纜的低電阻接地故障，由于存在試驗(yàn)引線及短接線等誤差，只在電纜一側(cè)所測(cè)量的故障點(diǎn)位置誤差較大，當(dāng)從電纜側(cè)進(jìn)行測(cè)量，并取平均值就可以消除測(cè)量誤差，提高測(cè)量精度。此次故障查找的誤差小于1%，故障點(diǎn)距開(kāi)關(guān)側(cè)205 m，用電橋法查找時(shí)距開(kāi)關(guān)側(cè)208 m。兩者之間誤差只有3 m。證明用電橋法查找低電阻接地故障準(zhǔn)確性高，方法簡(jiǎn)單，省時(shí)省力。 聲測(cè)法適用于多種類型的電纜故障